Стабилизатор переменного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение надежности и КПД путем защиты нагрузки от перенапряжения и автоматического возврата устройства в исходное состояние после устранения перенапряжения. При наличии перенапряжения в источнике питания возрастает напряжение, поступающее с однополупериодных выпрямителей 7, 8, при этом срабатывают пороговые элементы 21 и 22. и через резистивные делители напряжений 19, 20 начинает протекать ток. В усилительных транзисторах 17,18 напряжение, поступающее с резистивных делителей напряжения 19, 20. сравнивается с опорным напряжением стабилитронов 14, 16, усиливается и в противофазе поступает на регулирующие транзисторы 1,2.переводя их из режима насыщения в активный режим. При исчезновении перенапряжения на входе устройства напряжение на выходе однополупериодных выпрямителей 7, 8 недостаточно для срабатывания пороговых элементов, и регулирующие транзисторы 1. 2 возвращаются из активного режима з режим насыщения , за счет чего достигается поставленная цель 2 ил. LT С

сОу03 ООТГ тских сОцидлистических

РЕСПУБЛИК (51)5 G 05 F 1/44

ГОСУДАРСтРЕ1+1ЫЙ КОМИТЕТ пО изОБГГтс!1иям и ОткРытиям пРи Гкнт сссР

ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ й.г 2 (21) 4725271/07 (22) 02.08.89 (46) 23.01.92. Бюл. М 3 (71) Центральное научно-производственное объединение "Ленинец" (72) Ю.Н. Снегирев и B.A. Бурцев (53) 621.314.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 524170, кл. G 05 F 1/44, 1975.

Авторское свидетельство СССР

M 1374199, кл. G 05 F 1/ 44. 1086. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение надежности и КПД путем защиты нагрузки от перенапряжения и автоматического возврата устройства в исходное состояние после устранения перенапряжения. При наличии перенапряжения в источнике питания воз„„SU ÄÄ 1707603А1 растает напряжение. поступающее с однополупериодных выпрямителей 7, 8, при этом срабатывают пороговые элементы 21 и 22. и через реэистивные делители напряжений

19, 20 начинает протекать ток. В усилительных транзисторах 17, 18 напряжение, поступающее с реэистивных делителей напряжения 19, 20. сравнивается с опорным напряжением стабилитронов 14, 16, усиливается и в противофазе поступает на регулирующие транзисторы 1, 7, переводя их из режима насыщения в активный режим. При исчезновении перенапряжения на воде устройства напряжение на выходе однополупериодных выпрямителей 7, 8 недостаточно для срабатывания пороговых элементов, и регулирующие транзисторы 1. 2 возвр.=.ща ются из активного ре .имя в сежим насыщения, эа счет чего дости;аеся пос-.авленная цель 2 ил.

1707603

Изогаретение относится к электротехниl P. и может быть использовано в источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.

11 вестнь угтройства защиты, которые сод" р «ат ре! óëèð loùèé элемент, блок упра;.пения и нагрузку.

Ил недостаток заключается в низкой надежности.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению явгяется стабилизатор переменного нанряжения (фиг.1 ), содерх ащий два регулирующих транзистора различного типа проводимости, два диода, резисторы, выпрял1 1;E."ü, состоящий иэ последовательно среди агиных диодов и конден атора, выпрям«, -=-ль, ".oс гоящий из последовательно ..ди; ° ы ° д ода и конденсатора, два источника .-.горного напряжения, один иэ которы состоит иэ последовательно ,ooäI ÷гнчых резистора и стабилитрона, а дру-г. из р знгтгра и стабигитрона, ycli.tLITc н -;. то ° 3!IOTopb! и реэис1ивиые деll H? O iI È I Я П Р >: Е Ч И Я

При положительной полуволие входного напр - к- я стабилизация выходного напряхкеи я огушествля тся регулирующим тран.1v;Topом, усилительным транзистором, игто-.ником опорного напряжения на

=таб; лигроне и резисторе, выпрямителем и д .;,ител чапряжения, при отрицательной пс - . a;,ие — регул,1рующим траизистсром, :г -, -е ь .ым транзистором, источником опорно о >Iallpяжечия на стабилитроне и р- зисторе выпрямителем и делителем напряжения. С изменением амплитуды входного напряжения изменяются сог г о тив лен11я переходов коллектор-эмиттер регулирующих транзисторов вследствие изменения напряжения между базой и з. иттером усилительных транзисторов. Б результате амплитуда выходного наг1ряжения ос эется постоянной. Такая стабилизация обе-..печивается в допустил1ых пределах измене .ич входного напряжения, D;I a o при бросках напряжения в сети пере.1енного тока оно не обеспечивает защит нагрузки. Кроме того, так как транзисторы находятся в активном режиме, КПД устройства низкий, а вследствие большой выделяемой л ощности на транзисторах возл1ожен их перегрев. что снижает надежность устроиства.

Цегью изобре ения является повыше, и надехкности и КПД пут.- ° . обеспечения

:..; иты нагрузяll от fl6pI. .IIHI ряжения и ава. ичеохого возврата стаги;иза ора л ис° г л ° .>е состояние после устранения п -г . а:-ряжения.

Г1оставленная цель достигается тем. что в устройство, содержащее деа параллельно соединенных регулирующих транзистора различного типа проводимости, эмиттеры которых подключены к выходнол1у выводу— а коллекторы — к входному выводу через диоды, каждый из которых включен последовательно в проводящем направлении в цепь соответствующего регулирующего транзистора, первый и второй резисторы, включенные параллельно коллектор-базовому переходу соответствующего регулирующего т ранзистора, два источника опорного напряжения, два усилительных тГанзистора разного типа проводимости. у каждого иэ которых эл1иттер подклю .ен к точке соединения резистора и стабилитронз соответствующего источника опорного напряжения, два резистивных делителя напряжения. средняя точка каждо о из которых подключена к базе соответствующего усилительного транзистора, два однополупериодных выпрямителя напряжения, каждый из KoTDpblx состоит иэ последовательно соединенных диода и конденсатора и подключен к выходным выводам, причем вторые выводы стабилитронов источников опорного напряжения и первые выводы обоих резистивных делителей напряжения соединены с общей шиной, введены два пороговых элемента, каждый иэ которых

ВКЛЮЧЕН л1ЕжДУ тОЧКОй СОЕДИНЕНИЯ ДИОДа И конденсатора соответствующего выпрямителя и вторыми выводами резистивных делителей напряжения, соединенныMè с вторыми выводами резисторов источн гков опорного напряжения. а также два соглагующих транзистора различного типа проводимости с тремя дополнительными резисторами каждый. при этом коллектор каждо о согласующего транзистора соеди нен с базой соответствующего регулирующего транзистора, эмиттер 11 ба,а через первый и второй дополнительиыи резисторы подключены к общей шине, третий дополниTåI.I íûé резистор включpн соответственно между базой согласующего транзистора и коллектором усилительного транзистора.

Введение укаэанных признаков обеспечивает повышение надежности и КПД на

15-20 путем обеспеч ния защиты нагрузки от перенапряжения с обеспечением требований ГОСТа на бортовые сети, а такж обеспечение автол1ат 1ческого возврата, тройства в исходное состояние после ус1ранения перенапряжен11я.

На фиг 1 прЕдСтавлЕна пр 1нципиальная элек рическая схема известного ус. pn.!ства: на фиг. 2 — принципиальная

1, 07|Л3

55 электричес ая схема предлагалмого устройства.

Предлагаемое устройство(фиг. 2) содержит два регулируюших тран истора 1 и 2 различного типа провод мости, два диода 3 и 4, резисторы 5 и б, выпрямитель 7, состоя ций из последовательно соединенных диода 9 и конденсатора 10. выпрямитель 8, состпя<ций из последовательно соединен ь: диода 11 и конденсатора 12. два источника опорного напряжения, один из которых состоит из последовательно соединенных рея< гтора 13 и стабилитрона 14, а другой резистора 15 и стябилитрона 16, усилительные транзисторы 17, 18. реэистивные делители 19 и 20 напряжения. При этом регулирующие транзисторы и 2 соединены параллельно, диоды 3 и 4 включены последовательно в проводящем направлении в цепь сос- етствующего регулирующего транзистора 1 и 2. Резисторы 5 и 6 вкл О,ены параллельно коллектор-базовому пер .ходу транзисторов 1 и 2. Два г<днополупер<1ОДных выпрямителя 7 и Я вк . <ючены параллельН0 ВЫХОДНЫМ ВЫВОДа .,? Г|ЩаЯ тОЧка соединения стабилитрона 14 < рсэист, p", 13

СОЕД;1НЕна С СДН <М «Э BxÎR0 УСИЛ«тЕЛЬНО, О трачзистора 1, общая тс а ссе;,.1 < °,1 стабили рсна 16 и реэ< c T0c а 15 сс".д«чена та же с эмиттерсм ус. «-BRüнсго т; а|<э«ссра lu Базы уси.;«тг:льw..K -.рct зистс; -.B ! 1 <1 Я <|Од| л;< <

П" <см э лит геры регул<<Г > i-

10, анод cTat. »Rvтp0tB 1<. Ое; Bt.; вь Ви

-Е |Ит .Ля 20 || |<; н -О с < л| л." к -, Е|?Га-О— ра 12 Пг<",кRЮ < bt K Сб<| îl |1 "t у т<ро| .-ва. Второй вывод резистора 13 соединен с в T О р ы м B ы B 0 д О м гг| е? l < C т и E t< Р О д е < и т е R я 1 ч а второй вь<вод;,еэистсра 15 — с ВТс.рым выводом р<эз«стиг<ного д R « t ля 20. + .íÎä диода 3 и катод диода 4

8 предлагасмое устпсйствс ялгл

27 и 28-30 каждый.

При этом пороговыи зле лент 21 включен между точкой сседиг<ения диода 9 и конденсатора 10 выпрямителя и вторым выводом резистивного делителя 19 напряжения. ПОрОгОВый ЭлЕМЕнт 22 вкл|счвн t.1< жду точкой соединения диода 11 и конденсатора

1

1? выпрямителя 8 и вторым выводом резистивного делителя 20 напряжения. Коллектор ка.".,goto согласующего транзистора 23 (24) соединен с базой соо1ветс1вующего регулирующего транзистора 2 (1), эмиттер и база через первый и второй дополнительные резисторы 25 и 26 (28 и 29) подключен<ы к общей шине. Третий дополнительный резистор 27 (30) включен между базой согласующего транэигтсра 23 (24) и коллектором усилительного транзистора 17 (18).

Пороговый элемент 21 (22) может быть выполнен по известным схемам.

Стабилизатор переменного напряжения работает следующим образом, При нормальном режиме работы регулирую< 1ие транзисторы 1 и 2 находятся в режиме насыщения, обеспечиваемого с помощью резисторов 5 и б, и запертого состояния транзисторов 23 и 24. В первый полуперисд напряжен,:е посгупает в нагрузку через первый регулирующий транзистор 1 и включенный последовательно с ним диод 3. Во второй полупериод напряжение е на рузку поступает через другой регулирующий транзистор 2 01 включенный последоваT Rьнс с н,<м диод 4. При всзн||кнсвении

ПЕРЕ«а;Г|Я.<,Ct .<"-| B -",.та<;ЩГ и УСГРПй:тВО сети (з ссстветствии с ГОС<ск<) возрас-,ает напряжение. псступающс.е с вь пс|=л иге..е л

7 < B. При см срабатывают порог" алые устройcTBB «22, ." -; . |1-е". < 9 l1 20 напряхк -. я нс ичагт ос-.-KBòü TBK 8 делитг;q" 19 l< 20 на 1,= | -. <|1я нл;,;.=ч...» ие г к<О<.,<, г У |P< ..."<Ь <- -,, -, ".,-,,;rc PZ ОПРЕД -С l Ь;1 УПО . ь -.;.- С О Напр жЕния, ч .— .. . B <. ся |;. нагрузке при г<зч. кн<=в."-, пер",аг оахк "ия El Сети

<«TBt.«B Ь yc« - еля. 17 «18 н=, < хксние,,-лг?Ю ц г; -;; тг-" |11 «20-; яжг.и,<Я Р?В" .;В,", Й С 0<10; | < 1 еа|1ti4 .< í«,М ст "бил,!Tp0:-< в 1ч и 1б. ус.,л||вэ..-ся усилительными транзисT0p м)" 17 и !8 и в протиг<офаэе поступае- на регулирующие трлнз<лсторы 1 и 2, п..ревгдя их иэ режима чась щена я в активнь и pе им ?Осредством

Откры-аю.4

НаСЫЩЕНИЯ, ЧтО ПОВЬ Юавт НаДГ-. чОСтЬ И

КПД стабилизатора на 15-20

1707603

Таким образом, устройство защищает нагрузку от перенапряжения в сети переменного тока (в соответствии с требованиями ГОСТа на бортовые сети), а также обеспечивает автоматический возврат устройства в исходное состояние (транэисторы

1 и 2 возвращаются в режим насыщения).

Формула изобретения

Стабилизатор переменного напряжения, содержащий два параллельно соединенных регулирующих транзистора различного типа проводимости, эмиттеры которых подключены к выходному выводу, а коллекторы — к входному выводу через диоды, каждый из которых включен последовательно в проводящем направлении в цепь соответствующего регулирующего транзистора, первый и второй резисторы, включенные параллельно коллектор-базовому переходу соответствующего регулирующего транзистора, два источника опорного напряжения, каждый из которых состоит из последовательно сп диненчых резистора и гтабилитрона, два усилительных транзистора разного типа проводимости, у каждого иэ которых эмиттер подключен к тпчке соединения реэистооа и стабилитрона соответствующего источника опорного напряжения, два резнстивных делителя напряжения, средняя точка каждого из которых подключена к базе соответствующего усил тельного транзистора. два однополуп риодных

30 выпрямителя напряжения, каждый из которых состоит иэ последовательно соединенных диода и конденсатора и подключен к выходным выводам, причем вторые выводы стабилитронов источников опорного напряжения и первые выводы обоих резистивных делителей напряжения соединены с общей шиной, отличающийся тем. что. с целью повышения надежности и КПД путем обеспечения защиты нагрузки от перенапряжения и автоматического возврата стабилизатора в исходное состояние после устранения перенапряжения, в него введены два пороговых элемента, каждый иэ которых включен между точкой соединения диода и конденсатора соо1ветствующего однополупериодного выпрямителя и вторыми выводами резистивных делителей напряжения, соединенными с вторыми выводами резисторов источников опорно о напряжения, а также два согласующих транзистора различного типа проводимости с тремя дополнительными резисторами каждый, при этом коллектор каждого согласующего транзистора соединен с базой соответствующего регулирующего транзистора, эмиттер и база через первый и второй дополнительные резисторы подключены к общей шине, третий дополнительный резистор включен соответственно между базой согласующего транзистора и колле тогoM усилительного транзистора, 1707603

Составитель 8.Бурцев

Техред М.Моргентал

Корректор М.Демчик

Редактор Л.Гратилло

Заказ 267 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101